2018-02-14
446
Ответ: Сообщенный уединенному проводнику заряд распределяется по его поверхности так, что напряженность электрического поля внутри него равна нулю.
Уединенным называют проводник, который расположен так далеко от других тел, что они не влияют на распределения на нем заряда. Потенциал уединенного проводника пропорционален сообщенному ему заряду:
φ= q/С
Коэффициент С называют электроемкостью, или просто емкостью уединенного проводника. Численно он равен электрическому заряду, который повышает потенциал проводника на единицу. Электроемкость проводника не зависит от материала, из которого он изготовлен, не зависит от агрегатного состояния материала проводника, но зависит от его размеров и формы. Единицей измерения электрической емкости в системе СИ служит фарад.
1 фарад – электроемкость такого проводника, при сообщении которому заряда.
Конденсаторы
Способность уединенных проводников накапливать электрические заряды ограничена. Например, проводящий шар с радиусом равным радиусу Земли имеет емкость всего в 700 мкФ. На практике же требуются устройства, способные накапливать значительные заряды. В основы конструкции таких устройств, называемых конденсаторами, положен тот факт, что электроемкость проводника в окружении других тел возрастает. Объясняется это тем, что под действием электрического поля заряженного проводника, на поднесенных к нему телах, если это проводники, возникают индуцированные заряды, а если диэлектрики поляризационные. Заряды противоположные по знаку заряду проводника располагаются к нему ближе, а одноименные дальше. Ближние оказывают большее влияние на потенциал проводника, поскольку он представляет алгебраическую сумму потенциалов полей, создаваемых всеми зарядами(рис.6.1).
Технический конденсатор представляет собой систему из двух проводников, расположенных близко друг от друга и имеющих такую форму, что электрическое поле, созданное накопленными на них зарядами, равными по величине и противоположными по знаку, сосредоточено в ограниченном пространстве между ними. Проводники в таком случае называют обкладками конденсатора. Линии напряженности электрического поля конденсатора начинаются на обкладке, заряженной положительно, и заканчиваются на обкладке, заряженной отрицательно.
Электроемкость конденсатора измеряется в тех же единицах, что и электроемкость уединенного проводника, в фарадах. Она зависит от формы обкладок, их размеров и диэлектрика, расположенного между обкладками.
В зависимости от формы промышленностью выпускаются плоские, сферические и цилиндрические конденсаторы.
Плоский конденсатор. Представляет собой систему из двух проводящих пластин площадью S каждая (рис. 6.2).
Поскольку, расстояние между обкладками конденсатора мало по сравнению с их площадью, граничными эффектами можно пренебречь. В таком случае, для расчета напряженности поля между обкладками плоского конденсатора можно использовать формулу для расчета напряженности электрического поля между двумя бесконечно большими, заряженными противоположными по знаку зарядами плоскостями:
Е=σ/ε0
где – плотность заряда распределенного на обкладках конденсатора. Напряжение между обкладками конденсатора
С=ε0S/d
